FLASH_STM32

一、FLASH简介

• STM32F1系列的FLASH包含程序存储器、系统存储器和选项字节三个部分，通过闪存存储器接口（外设）可以对程序存储器和选项字节进行擦除和编程。
  • 程序存储器（主存储器）：存储程序代码；起始地址：0x0800 0000
  • 系统存储器：存储Bootloader，用于串口下载；起始地址：0x1FFF F000
  • 选项字节：存储独立的配置参数；起始地址：0x1FFF F800
• 闪存存储器接口即为STM32的FLASH外设，由于直接对FLASH进行操作较为复杂，所以借助FLASH外设，通过操作外设的寄存器，由外设自动对FLASH进行擦除和编程。
• 读写FLASH的用途：
  • 利用程序存储器的剩余空间来保存掉电不丢失的用户数据
  • 通过在程序中编程（IAP），实现程序的自我更新
• 在线编程（In-Circuit Programming – ICP）用于更新程序存储器的全部内容，它通过JTAG、SWD协议或系统加载程序（Bootloader）下载程序
• 在程序中编程（In-Application Programming – IAP）可以使用微控制器支持的任一种通信接口下载程序。

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二、FLASH外设基本结构

• 橙色部分为FLASH存储器；绿色部分为FLASH外设，是FLASH存储器的“管理员”。

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三、FLASH流程

FLASH解锁

• FPEC共有三个键值：
  • RDPRT键 = 0x000000A5
  • KEY1 = 0x45670123
  • KEY2 = 0xCDEF89AB
• 解锁：
  • 复位后，FPEC被保护，不能写入FLASH_CR
  • 在FLASH_KEYR先写入KEY1，再写入KEY2，解锁
  • 错误的操作序列会在下次复位前锁死FPEC和FLASH_CR
• 加锁：
  • 设置FLASH_CR中的LOCK位锁住FPEC和FLASH_CR

程序存储器编程（写入）

• 注意：每次只能写入一个半字（16位），任何非半字的数据都会导致错误

程序存储器页擦除

程序存储器全擦除

选项字节

• RDP：写入RDPRT键（0x000000A5）后解除读保护
• USER：配置硬件看门狗和进入停机/待机模式是否产生复位
• Data0/1：用户可自定义使用
• WRP0/1/2/3：配置写保护，每一个位对应保护4个存储页（中容量）

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四、FLASH配置

uint32_t MyFlash_ReadWord(uint32_t Address)
{
	return *((__IO uint32_t *)(Address));
}

uint16_t MyFlash_ReadHalfWord(uint32_t Address)
{
	return *((__IO uint16_t *)(Address));
}

uint8_t MyFlash_ReadByte(uint32_t Address)
{
	return *((__IO uint8_t *)(Address));
}

void MyFlash_EraseAllPages(void)
{
	FLASH_Unlock();				// 解锁
	FLASH_EraseAllPages();		// 全擦除
	FLASH_Lock();				// 加锁
}

void MyFlash_EraseAPage(uint32_t PageAddress)
{
	FLASH_Unlock();					// 解锁
	FLASH_ErasePage(PageAddress);	// 页擦除
	FLASH_Lock();					// 加锁	
}

void MyFlash_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data)
{
	FLASH_Unlock();						// 解锁
	FLASH_ProgramWord(Address, Data);	// 写入字
	FLASH_Lock();						// 加锁	
}

void MyFlash_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data)
{
	FLASH_Unlock();							// 解锁
	FLASH_ProgramHalfWord(Address, Data);	// 写入半字
	FLASH_Lock();							// 加锁	

'对闪存读写的基本逻辑是：上电时将闪存读取到SRAM内存中，下电前再写回闪存，避免频繁的读写闪存'
'因为在读写FLASH闪存时，CPU会停止，会可能导致中断程序无法按时执行'
}

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五、FLASH库函数

void FLASH_SetLatency(uint32_t FLASH_Latency);
void FLASH_HalfCycleAccessCmd(uint32_t FLASH_HalfCycleAccess);
void FLASH_PrefetchBufferCmd(uint32_t FLASH_PrefetchBuffer);
void FLASH_Unlock(void);
		// FLASH解锁
void FLASH_Lock(void);
		// FLASH加锁
FLASH_Status FLASH_ErasePage(uint32_t Page_Address);
		// 擦除某页
FLASH_Status FLASH_EraseAllPages(void);
		// 全擦除
FLASH_Status FLASH_EraseOptionBytes(void);
		// 擦除选项字节
FLASH_Status FLASH_ProgramWord(uint32_t Address, uint32_t Data);
		// 在指定地址写入全字（32位），其实是写入两次半字
FLASH_Status FLASH_ProgramHalfWord(uint32_t Address, uint16_t Data);
		// 在指定地址写入半字（16位）
// 以下四个函数为选项字节写入函数		
FLASH_Status FLASH_ProgramOptionByteData(uint32_t Address, uint8_t Data);
FLASH_Status FLASH_EnableWriteProtection(uint32_t FLASH_Pages);
FLASH_Status FLASH_ReadOutProtection(FunctionalState NewState);
FLASH_Status FLASH_UserOptionByteConfig(uint16_t OB_IWDG, uint16_t OB_STOP, uint16_t OB_STDBY);
//以下三个函数为获取选项字节当前状态
uint32_t FLASH_GetUserOptionByte(void);
uint32_t FLASH_GetWriteProtectionOptionByte(void);
FlagStatus FLASH_GetReadOutProtectionStatus(void);

FlagStatus FLASH_GetPrefetchBufferStatus(void);
void FLASH_ITConfig(uint32_t FLASH_IT, FunctionalState NewState);
		// 中断使能
FlagStatus FLASH_GetFlagStatus(uint32_t FLASH_FLAG);
		// 获取标志位
void FLASH_ClearFlag(uint32_t FLASH_FLAG);
		// 清除标志位
FLASH_Status FLASH_GetStatus(void);
		// 获取状态
FLASH_Status FLASH_WaitForLastOperation(uint32_t Timeout);
		// 等待忙

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五、补充

使用指针访问存储器

• 使用指针读指定地址下的存储器：
  uint16_t Data = *((__IO uint16_t *)(0x08000000));
• 使用指针写指定地址下的存储器：
  *((__IO uint16_t *)(0x08000000)) = 0x1234;
• 其中：
  #define __IO volatile
  易变的，直接存取原始内存地址，防止编译器优化。

电子签名

• 存放在闪存存储器模块的系统存储区域，包含的芯片识别信息在出厂时编写，不可更改，使用指针读指定地址下的存储器可获取电子签名
• 闪存容量寄存器：
  基地址：0x1FFF F7E0
  大小：16位
• 产品唯一身份标识寄存器：
  基地址： 0x1FFF F7E8
  大小：96位

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Reference
STM32入门教程-2023版(江科大)